趙學波教授科研團隊的博士生王穎采用微液滴法連續(xù)高效的合成了超薄MOF納米片，相關(guān)成果在Chemistry of Materials上正式發(fā)表
近日，Chemistry of Materials刊發(fā)趙學波教授科研團隊在合成超薄二維納米材料領(lǐng)域的最新研究成果《微液滴法連續(xù)、自下而上地合成超薄二維MOF納米片》（Bottom-up Fabrication of Ultrathin 2D Zr Metal-Organic Framework Nanosheets through a Facile Continuous Microdroplet Flow Reaction）。該成果提出了一種自下而上地、連續(xù)地制備具有高分散性、高結(jié)晶性、高產(chǎn)率且厚度均勻的超薄二維MOF納米片的新方法。該研究得到了國家自然科學基金、山東省“泰山學者”經(jīng)費及中國石油大學（華東）人才引進啟動資金的支持。本論文第一作者趙學波教授2014級博士研究生王穎，我校的趙學波教授和英國紐卡斯爾大學的K.Mark. Thomas教授為論文的通訊作者，中國石油大學（華東）為第一署名單位。其他作者包括李良軍副教授、閆理停博士，顧鑫副教授，代鵬程副教授，劉丹丹博士，Bell, Jon G博士和山東科技大學的趙國明教授。
趙學波教授研究團隊發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)流動的反應(yīng)過程中，微液滴中的粘性力、彈性力、表面張力以及液體之間的擴散作用力、界面張力以及對流等作用力在很大程度上影響著二維MOF的生長過程，這些在微液滴流動過程中產(chǎn)生的作用力，有效的抑制甚至阻斷了二維MOF材料層間堆積的作用，從而成功的批量制備了厚度為3納米的超薄二維MOF納米材料。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物在微管道中的停留時間，可實現(xiàn)二維MOF厚度的可控調(diào)節(jié)。該類MOF材料具有納米級厚度，較大的長徑比，微米級橫向尺寸以及暴露出更多的外表面，使其比表面積增大到原有類塊狀MOF的兩倍，此結(jié)果與分子模擬結(jié)果完全一致。由于具有更大的比表面積和更多的吸附位點，該材料表現(xiàn)出優(yōu)異的二氧化碳和甲烷吸附性能。除此之外，采用不同的吸附模型揭示了二氧化碳和甲烷氣體分子在MOF材料上的平板型和圓柱形孔道中不同吸附行為，對氣體分子在MOF材料上吸附機理研究具有一定的借鑒意義。這種簡單、可控、連續(xù)的合成方法不僅可以連續(xù)、批量地合成超薄的二維MOF材料，也有望于發(fā)展至合成其它的超薄二維納米材料，為超薄二維納米材料的合成開辟了新的途徑。
該研究工作得到審稿專家的肯定，認為具有較高創(chuàng)新性和應(yīng)用價值，制備方法簡單，對于自下而上、可控、批量地合成其它超薄二維納米材料具有很好的借鑒作用，實現(xiàn)了超薄二維納米材料的批量合成，為推進超薄二維納米材料的實際應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.8b00765